基于GIS的温泉地区景观格局与生态系统服务价值动态分析

【目的】通过对温泉地区近年来景观格局动态与生态系统服务价值变化的分析,探讨在人为及自然因子驱动下的干旱区县域生态环境变化,为区域生态环境管理及生态保育恢复提供依据。【方法】在RS、GIS的支持下,利用1990~2005年研究区三期TM遥感影像进行解译,生成三个时期下的景观类型图,结合Fragstats分析研究区内15年间的景观格局动态变化,参考前人研究成果,计算出各景观类型生态系统服务价值及总值,从而分析其生态环境动态情况。【结果】1990~2005年间所有类型斑块数量减少而斑块面积增大,景观破碎化程度逐年下降,而景观的结构组成复杂化趋势则逐年加快。其中乔木林地、灌木林地、中覆盖度草地、低覆盖度草地、水域的生态服务价值有所降低,而农田、高覆盖度草地、冰川、城镇及工业用地、沼泽地、荒漠的生态服务价值有所增加。【结论】随着人类活动的不断增强,景观的破碎化逐年降低,草原不断退化,荒漠化程度加重,各景观类型的生态服务价值均有明显变化,研究区总的生态服务价值下降,生态环境状况应该受到密切关注。     

陕北黄土高原区生态服务价值对土地利用变化的响应

为了给陕北黄土高原区生态恢复工程的经济效益评估提供科学数据和参考依据,基于遥感图像解译的土地利用变化数据,运用单位面积价值当量法,剖析了区域的生态系统服务价值对土地利用变化的响应。结果表明:(1)1997—2018年,土地利用格局的变化主要表现为农田向林木和草地转化,未利用地向草地、林木和农田转化; 这些转化同时促使研究区生态系统服务价值增加357.56亿元,增幅33.28%,其中榆林市增量最大,铜川市最小; 除食物生产功能价值量有所减少外,其他服务价值均在增加; 调节服务价值增加量最大,文化服务价值增幅最大。(2)研究区32.93%的区域生态服务价值增加,主要集中退耕还林区和防风治沙区; 农田向林木和草地的转化是价值增加的主要驱动力,促使服务价值增加363.64亿元,占总增加量的95.68%; 未利用地的转化是服务价值增加的另一贡献因子,促使价值量增加16.42亿元,占比4.32%。研究区5.92%区域生态服务价值减少,集中在西部风沙区和南部残塬区; 大型集中农场的修建导致林木和草地向农田转换,促使服务价值损失70.17亿元,占总损失量的93.08%。(3)榆林市辖区43.24%的区域生态服务价值在增加,延安市23.37%增加,铜川市仅11.51%。(4)在不同地物类型中,林木的生态服务价值增加最大,草地次之; 农田生态系统服务价值减少最多。以上监测结果说明,研究区生态恢复工程的实施使其土地利用结构发生变化,随之促使生态服务价值显著增加,生态恢复工程取得了一定的经济效益。     

基于土地生态服务价值对土地生态管理的探讨

结合1996—2005年临夏回族自治州土地利用变更调查数据,采用Costanza生态系统服务价值计算方法和中国陆地生态系统单位面积服务价值表,研究了临夏州近10 a来土地利用变化对生态系统服务价值的影响,结果表明,1996—2005年临夏州生态系统服务价值总量增加了1.27亿元,土地利用类型的调整从宏观角度看是可持续发展的,其主要得益于生态退耕还林,为保证区域生态环境的稳定和不断改善,生态管理意识需加强,并针对研究区的实际情况提出了相应的土地生态管理方面的政策和建议。     

基于生态系统服务价值的宁夏区域生态补偿研究

采用宁夏回族自治区第二次土地调查和《宁夏统计年鉴2011》中的数据,运用相关公式,计算宁夏不同主体功能区和各县市区单位面积生态系统服务价值和生态补偿优先级(ECPS)。结果表明:宁夏限制开发生态区泾源、彭阳、隆德、红寺堡等县区单位面积生态系统服务价值和生态补偿优先级明显高于银川市辖区、石嘴山市辖区等重点开发区,后者应对前者进行生态补偿。     

西藏尼洋河流域土地利用变化对生态敏感性的影响

[目的] 以西藏尼洋河流域作为高原生态脆弱区的典型代表，对流域1995—2020年土地利用变化影响下的生态敏感性进行探索分析，为该流域土地利用规划和生态环境保护提供理论依据。[方法] 通过计算流域土地利用强度指数和生态系统服务价值，构建土地利用变化下的生态敏感性指数，基于土地利用强度指数和生态系统服务价值在各子流域内的时空变化，利用GIS空间分析技术获得尼洋河流域生态敏感性空间分布状况。[结果] 1995—2020年尼洋河流域林地和建筑用地面积呈增加的趋势，而未利用地和水域面积呈下降趋势；土地利用强度指数由1.725 5上升到1.725 9，土地利用生态系统服务价值减少了约3 000万元。土地利用强度指数上升的区域分布在下游流域；流域生态敏感性指数由0.3增加到9.4，流域中、高敏感区主要分布在中下游流域，且高敏感区面积呈扩增趋势。[结论] 流域内区域生态敏感性变化由土地利用类型间的转移流动的方向所决定。总体而言，近25 a来流域生态敏感性对生态系统中土地利用变化的响应较为明显，中下游区域生态敏感性呈恶化的趋势。     

1980—2020年汾河流域生态系统服务价值的时空变化

[目的]分析1980—2020年汾河流域生态系统服务价值时空变化特征，为该流域生态环境的科学调控和管理提供理论参考。[方法]利用汾河流域1980—2020年5期Landsat-MSS/TM/ETM遥感影像解译数据研究了流域土地利用变化特征，并估算了生态系统服务价值。[结果] 1980—2020汾河流域土地利用中耕地、林地和草地一直处于主导地位，土地利用整体变化表现为耕地向建设用地转移；土地利用动态度表明2000—2020年土地变化明显高于1980—2000年。1980—2020年汾河流域土地利用总生态服务价值持续减少，空间分布整体上呈上游高，中下游低的趋势。从不同功能价值来看，调节和支持服务减少最多。不同土地利用程度与ESVI双变量LISA聚集图呈现出明显的空间负相关性，主要以汾河上游的低土地利用程度与高ESVI聚集分布为主。[结论] 1980—2020年汾河流域土地利用/覆被变化对生态服务价值有较大影响。可以通过提高土地集约利用水平，促进该区土地利用结构向高生态服务价值发展。     

山西省大同市2000-2019生态系统服务价值时空变化

[目的] 分析山西省大同市退耕还林以来生态系统服务价值（ESV）的时空特征，为大同市国土空间规划和生态修复工程提供科学参考。[方法] 以Landsat TM/ETM遥感影像为数据源，运用RS和GIS技术提取研究区2000，2005，2010，2015和2019年土地利用数据，通过土地利用动态度、土地利用转移矩阵，揭示了大同市近20 a土地利用变化规律，并采用价值当量法对大同市生态系统服务价值进行分析。[结果] ①2000—2019年，耕地、草地、林地为大同市主体土地利用类型，2005—2010年综合土地利用动态度最高，土地利用转移主要是草地转化为林地，耕地转化为建设用地； ②大同市整体生态系统服务价值大幅度下降，20 a内总价值减少3.16亿元； ③各单项生态系统服务功能的价值由高到低依次表现为：调节服务>支持服务>供给服务>文化服务； ④各区县生态系统服务价值分为5个等级，空间分布整体趋势南高北低，呈波动状态。[结论] 林地和草地在生态系统服务中贡献最大，建设用地的负价值极高。因此，在国土空间规划中要提高建设用地的利用效率，控制建设用地规模，生态修复工程应以建设林地和草地为主。     

重点生态功能区生态系统服务价值变化及预测

[目的]对重点生态功能区(都江堰市)生态系统服务价值功能特征和变化趋势进行分析和预测,为该区域环境保护与合理城市开发目标的制定提供科学依据。[方法]以都江堰市1995,2007,2014年3期Landsat遥感影像解译的土地覆被数据为基础,使用Costanza的生态系统服务价值计算方法,谢高地2002版价值当量,经当量修正,敏感度指数检验后,评估都江堰市19a间生态系统服务价值及其变化。运用灰色GM(1,1)模型预测其变化趋势。[结果](1)研究区土地覆被类型以森林、农田为主(共80%以上)。1995—2014年研究区土地覆被变化较大,生态用地减少。(2)1995—2014年研究区生态系统服务价值下降629.46万元。森林是研究区生态服务价值最大的系统(占83%以上),其次为农田、水体、草甸、未利用地。水源涵养、废气处理是都江堰市最突出的两项生态服务(共56%以上)。(3)利用灰色GM(1,1)模型预测了研究区2021—2035年土地覆被面积,结合精度检验预测此阶段生态系统服务价值将增加136.6万元,年均增长0.17%。[结论]区域生态系统服务价值减少的主要原因是以交通为代表的建设用地增加,导致生态服务价值系数较高的生态用地减少,而增加森林、水体等有较高生态价值的土地覆被类型是维持与提高区域生态功能的有效措施。     

长江三角洲生态系统服务价值分析及趋势预测

[目的]对长江三角洲生态系统服务价值进行分析及趋势预测,以期为该区未来城市发展以及制定生态环境建设补偿政策提供支持。[结果]以长江三角洲16个地市2000—2014年的土地利用数据和相关统计资料为数据源,采用Costanza生态系统服务价值计算方法,参照修正后的生态系统单位面积生态服务价值系数,结合敏感性分析,探讨生态系统服务价值的时空演化规律,并利用马尔科夫模型对其未来3a的发展趋势进行了预测分析。[结果]区域生态系统总服务价值从2000年的1 303.89亿元减少到2014年的1 294.25亿元,变化率为-0.74%,水源涵养、废物处理和娱乐文化生态系统服务功能价值上升;在空间上,常州、南京、宁波、泰州、台州、扬州的生态系统服务价值不断增加,而其他城市的则处于下降趋势;对长江三角洲2015和2017年的土地利用构成和生态系统服务价值进行预测,呈现耕地、林地持续减少,建设用地持续增加的趋势,生态系统总服务价值将减少276.65亿元。[结论]在未来土地调整中应更多地考虑到生态服务价值的重要意义,格外注意对耕地、水域的保护,控制建设用地占用耕地和林地,继续加大植树造林力度,提高土地利用集约度,维持生态系统的功能。     

基于生态系统服务功能价值的湖北省恩施地区生态补偿研究

[目的]对湖北省施恩地区进行生态价值及生态补偿研究,以期充分发挥恩施地区生态资源丰富的优势,为区域生态补偿机制的建立提供理论依据。[方法]依据相关遥感及社会经济统计数据,对恩施地区2000及2010年生态系统服务功能价值当量及2010年生态价值、生态补偿额度和生态补偿优先指数进行计算和分析。[结果](1)恩施地区2000及2010年生态系统服务价值当量分别为7.84×107,5.88×107,10a期间生态当量下降了25.07%;(2)2010年研究区生态价值2.89×1010元,生态补偿优先顺序为:鹤峰县宣恩县利川市咸丰县巴东县建始县恩施市来凤县。[结论]恩施地区生态补偿优先指数与各县贫困村比例、人均生态系统服务功能价值成正相关性,人均生态系统服务功能价值与各县贫困村比例也存在较强的正相关。